[发明专利]腔体结构、气体致裂装置及矿石开采方法

权利要求书

1.一种具有气体快放机构的腔体结构，包括：

壳体(1)，为内部具有腔体的中空结构，所述腔体用于储存气体并连通有排气孔(3)；和

开关阀芯(2)，在针对所述排气孔(3)的打开位置与关闭位置之间移动；

其特征在于，

所述开关阀芯(2)连通控制腔(11)，所述控制腔(11)中的高压气体施加驱使所述开关阀芯(2)向关闭位置移动的作用力；以所述腔体的至少一部分构成储气腔(12)，所述储气腔(12)中的高压气体施加驱使所述开关阀芯(2)向打开位置移动的作用力；所述储气腔(12)在放气时与所述控制腔(11)为互相气密关系；

在关闭位置，所述控制腔(11)中高压气体在所述开关阀芯(2)上的作用力沿向关闭位置移动方向上的分力大于所述储气腔(12)中高压气体在所述开关阀芯(2)上的作用力沿向打开位置移动方向上的分力。

2.根据权利要求1所述的腔体结构，其特征在于，

在所述控制腔(11)与所述储气腔(12)中输入等压的高压气体，在关闭位置，所述控制腔(11)中高压气体在所述开关阀芯(2)的作用面积在向关闭位置移动的作用力方向上的投影大于储气腔(12)中高压气体在所述开关阀芯(2)的作用面积在向打开位置移动的作用力方向上的投影。

3.根据权利要求2所述的腔体结构，其特征在于，

由单一高压气源向所述控制腔(11)及所述储气腔(12)供气，其中连接所述储气腔(12)的进气道(41)设有允许气体朝向所述储气腔(12)内流通并反向截止的单向阀(42)。

4.根据权利要求3所述的腔体结构，其特征在于，

所述进气道(41)设置在所述储气腔(12)与所述控制腔(11)之间，所述单向阀(42)允许气体从所述控制腔(11)朝向所述储气腔(12)内流通并反向截止。

5.根据权利要求4所述的腔体结构，其特征在于，

所述排气孔(3)、开关阀芯(2)、进气道(41)、以及所述控制腔(11)均设置在一个阀座(5)内，所述阀座(5)内成型有与所述排气孔(3)同轴的用于设置所述开关阀芯(2)的滑道(51)，所述排气孔(3)朝向所述开关阀芯(2)的口缘与所述开关阀芯(2)朝向所述排气孔(3)端部成型有相互密封配合的锥面(52)。

6.根据权利要求5所述的腔体结构，其特征在于，

所述阀座(5)以所述滑道远离所述排气孔(3)一端为界，分为可拆分的两部分，其中不具有所述滑道(51)的部分在与所述滑道(51)对应的部位具有朝向所述滑道(51)凸出的凸起(53)，所述开关阀芯(2)上设置有与所述凸起(53)适配的凹槽(21)，所述凸起(53)为在沿底部至端部的方向上截面尺径逐渐缩小的圆台型结构，所述凸起(53)与所述凹槽(21)为所述开关阀芯(2)提供滑动路径。

7.根据权利要求5或6所述的腔体结构，其特征在于，

所述进气道(41)的一部分成型在所述开关阀芯(2)内，所述单向阀(42)设置在所述开关阀芯(2)中。

8.根据权利要求5至7任一项所述的腔体结构，其特征在于，

所述储气腔(12)通过成型在所述阀座(5)内的出气通道(54)将气压作用在滑动地设置在所述阀座(5)内的所述开关阀芯(2)上。

9.根据权利要求7所述的腔体结构，其特征在于，

所述壳体(1)由多个储气单元(14)构成，各个所述储气单元(14)各自通过一个成型在所述阀座(5)上的分配腔与所述开关阀芯(2)中的所述进气道(41)连通。